Immunology and Infection
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Pletismografia simplificada de corpo inteiro para caracterizar a função pulmonar durante a melioidose respiratória
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Summary February 24th, 2023
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Este protocolo apresenta a construção e utilização de um aparelho simplificado de pletismografia de corpo inteiro para monitorar a progressão da doença respiratória bacteriana de forma não invasiva.
Transcript
O uso da Pletismografia Simplificada de Corpo Inteiro pode ajudar a lançar luz sobre a relação entre a função pulmonar e a progressão da doença em animais de pesquisa. A principal vantagem desta técnica é a capacidade de coletar dados respiratórios de animais não contidos. Comece com a configuração do sistema conectando a câmara de amostragem a um amplificador de ponte usando um conector DIN de oito pinos e o amplificador de ponte ao dispositivo de aquisição de dados.
Conecte o dispositivo de aquisição de dados a uma fonte de alimentação e a um computador com software de análise de dados fisiológicos. Quando conectado, inicie o software para fazer a interface com o sistema de aquisição de dados. Baixe o módulo de espirometria opcional no software e vá para a guia de espirometria para modificar as configurações padrão da unidade de litro por segundo para microlitro por segundo na janela de configurações.
Para a calibração do sistema, crie uma janela de quatro canais dentro do software. No canal um, defina os dados de origem em 4.000 pontos de dados por segundo taxa de amostragem e um intervalo de milivolts. O canal dois será o filtro digital do canal um usando um filtro de ajuste automático de passagem alta, de um hertz.
Crie o canal três na guia de suavização dos dados do canal dois com uma média de 100 amostras. E criar o canal quatro no fluxo de espirometria dos dados do canal três. Em seguida, configure a análise do bloco de dados do canal quatro com três colunas.
Para a coluna um, vá para o canal quatro dados e comentários para acessar o texto completo dos comentários. Em seguida, configure os dados da coluna dois e do canal quatro e as medições cíclicas para selecionar a frequência cíclica média Para os dados da coluna três e do canal quatro, selecione as medições cíclicas e a altura cíclica média. Defina a taxa de quadros como 100 a 1 no canto inferior direito da exibição do gráfico e salve a configuração da janela como um modelo para estudos futuros.
Quando terminar, feche a tampa da câmara de amostra e prenda uma seringa à prova de gás de 25 microlitros ao conector da antepara de isca. Em seguida, encaixe a seringa com um adaptador Chaney para usar a parada de profundidade do adaptador Chaney para extrair 20 microlitros de ar para a seringa. Em seguida, para zerar o pleth no software, acesse a guia de configuração e selecione zero todas as entradas antes de iniciar uma gravação.
Durante a gravação, aguarde que uma linha de base se estabilize e, em seguida, deprima e retire rapidamente o êmbolo da seringa por 10 repetições para replicar a respiração do sujeito com uma respiração medida de 20 microlitros. Uma vez feito, pare a gravação clicando com o botão direito do mouse no início da gravação de pleth numerada e rotule a identidade da amostra medida clicando em adicionar comentário. Reponha a seringa e zere a entrada e repita duas vezes as medições de registo de pulsos de 20 microlitros.
Depois de completar todas as medições em três sessões de gravação, use o mouse do computador para selecionar uma parte da lâmina de respiração que represente com precisão as respirações artificiais de 20 microlitros. Em seguida, revise os dados da coluna três para a altura cíclica média e calcule o volume médio medido da respiração a partir dos três registros. Abra um modelo mestre descrito conforme descrito anteriormente.
Em seguida, coloque um rato albino C57 preto 6J consciente de 4 a 12 semanas, fêmea na câmara de amostragem e prenda a tampa. Solte brevemente a tampa da antepara de isca para equalizar a pressão atmosférica na câmara e aperte novamente a tampa. Observe que o sujeito não está se movendo ativamente dentro da câmara de amostragem antes de zerar todas as entradas e iniciar uma gravação.
Rotule a identidade do sujeito clicando com o botão direito do mouse no início da gravação de pleth numerada e clicando em adicionar comentário. Em seguida, devolva o mouse à gaiola. Selecione uma parte da lâmina de respiração que represente com precisão a respiração do sujeito.
No módulo do bloco de dados, os dados aparecerão no cabeçalho de visualização, fornecendo uma leitura temporária da taxa de respiração e do volume de respiração. A visualização de dados pode ser gravada no painel de dados usando o ícone Adicionar ao bloco de dados. Continue medindo os parâmetros de um mouse sujeito, um de cada vez, e registre seções representativas da lâmina de respiração no bloco de dados.
Após a gravação dos dados, exporte os dados do bloco de dados para o Excel e calcule o volume de minutos. No uso clínico da pletismografia de corpo inteiro, a temperatura corporal e a temperatura ambiente do próprio sujeito e a umidade afetam os complexos cálculos respiratórios. No estudo, uma abordagem de pletismografia simplificada de corpo inteiro ou SWBP controla a variação da temperatura e umidade ambiental, e observou-se que a contribuição para a temperatura e umidade do próprio hospedeiro não afeta significativamente a precisão das medições da respiração de um volume de calibração de 20 microlitros.
O efeito dos anestésicos inalatórios na respiração de camundongos foi investigado. A respiração basal antes da anestesia e a respiração enquanto o rato está se recuperando da anestesia são mostradas aqui. O tratamento com o anestésico preferido fez com que os camundongos exibissem uma taxa de respiração lenta com um grande volume corrente de ar.
À medida que os ratos se recuperam da sedação, a taxa de respiração aumentou e o volume da respiração diminuiu gradualmente. Da mesma forma, a taxa de respiração aumentou constantemente até que a respiração basal seja restaurada para 2 a 2,5 minutos após a remoção da anestesia. O volume minuto acompanhou de perto os efeitos da frequência respiratória atingindo o volume minuto basal em 2,5 minutos após a remoção da anestesia.
As alterações respiratórias durante as infecções por melioidose respiratória foram monitoradas nos camundongos hospedeiros. A taxa de respiração e o ar inspirado total dos camundongos diminuíram rapidamente durante o primeiro dia de infecção e permaneceram baixos pelo resto do curso da doença. Em contraste, o volume da respiração não cai acentuadamente durante as primeiras 24 horas e, em vez disso, tem uma diminuição constante ao longo do curso de três dias da doença.
Esses dados sugerem que o volume da respiração pode fornecer uma leitura biométrica da gravidade da doença respiratória em camundongos. A coisa mais importante a lembrar ao tentar este procedimento é esperar até que o mouse não esteja se movendo antes de iniciar a gravação. Às vezes você deve ter paciência enquanto um rato curioso explora a câmara de amostragem.
Esta técnica abrirá o caminho para explorar como os mutantes bacterianos exibem diferentes efeitos na função pulmonar do hospedeiro durante o processo de doença alterada e como a intervenção terapêutica pode acelerar a restauração da função pulmonar normal em camundongos infectados.
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